通过源码分析Go的基本类型-String（字符串）,源代码版本：go 1.17.3.

一、数据结构

字符串是Go的基本类型之一，是一串只读的、连续的内存空间。对于代码中赋值的字符串，编译器会将其替换为只读数据STODATA。

上面的代码可以看到，赋值语句hello有标记STODATA，size=5。 通过reflect/value.go中对StringHeader的定义可以看到：

字符串由一个头部指针和Len组成，相比slice来说，只缺少一个容量cap的定义，所以常解释字符串是一个只读的字符切片。

由于字符串是只读的，那么我们就不可以直接在原有的字符串上进行修改，只能通过重建、拷贝的方式达到形式上的修改。

二、字符串的解析

语法分析器在处理字符串时，会对源文件中的字符串进行切片和分组，将字符串解析为Token序列。在Go中我们用双引号和反引号定义字符串：

双引号下，不能换行。如果需要逃逸双引号，则需要通过增加"\"进行转义。反引号则可以突破单行限制,但是反引号无法通过"\"逃逸。 不同的声明方式，需要不同的解析方法。Go的`cmd/compile/internal/syntax/scanner.go`中定义了两种声明方式下不同的解析方法：

从中可以看出，双引号定义的字符串有以下特点：

1. 双引号开始和结尾;

2. 反斜杠"\"可以逃逸双引号;

3. 不能换行。

反引号的解析则使用的`rawString`方法。

通过源码，可以看到反引号只能以反引号开始和结尾，且不能被转义。支持换行等其他字符。

而无论是反引号还是双引号，字符串最后都会通过setList转换成Token序列，最后传递到`go/constant/value.go`的MakeFromLiteral中被处理成字符串：

`strconv.Unquote`对字符串做了很多的处理，包括对字符转换、字符编码一致性检查等，此处不展开，感兴趣的可以定位到源代码：`strconv/quote.go` Line 391.

三、字符串拼接

Go通过关键字"+"拼接两个字符串，前面说到字符串是只读的，那么拼接就必然发生了新建内存和内容的拷贝。

编译器检测到符号"+"后，会将其对应的OADD指令转换为：OADDSTR，然后调用``src/cmd/compile/internal/walk/expr.go`中的walkAddString生成用于拼接字符串的代码：

可以看到：

1. 如果需要拼接的字符串小于等于5个，那么匹配concatstring{2,3,4,5}；

2. 如果超过5个，则匹配concatstrings方法， 将字符串转换成切片类型进行处理。

无论是哪种方式，最后都会调用`src/runtime/string.go`中的concatstrings，遍历传入的切片数组，过滤掉空字符后进行拼接。

如果非空字符串长度为1，且数据不在栈上，则直接返回该字符串，否则需要对字符串进行拷贝操作。

引自：https://draveness.me/golang/docs/part2-foundation/ch03-datastructure/golang-string/

可以看到，字符串拼接时分配了一段新的连续内存空间，然后将旧数据copy过去，新的字符串和旧的没有任何关联。

在应用中，一旦拼接过大的字符串，则其带来的内存损耗和COPY开销是不可忽略的。

四、 类型转换

Go中，字符串和[]byte之间的转换很常见，尤其是在json数据转换时，经常需要相互转换。从字符数组到字符串的转换，调用的是`src/runtime/string.go`的slicebytetostring方法。

如果数组的长度是0或者1，则可以简单操作返回。否则，需要为返回的字符串分配内存，并将值copy过去。 这里如果缓冲区够存储，则使用缓冲区的内存，否则需要重新申请。

如果是字符串转[]byte时，则需要使用`stringtoslicebyte`方法:

同样的，如果缓冲区不够的情况下，会申请新的内存存储切片类型的结果，分配到内存后，同样的进行值拷贝。

当我们需要修改字符串时，需要借助字符串转换成字符切片，然后对切片进行修改后重新转换成字符串，所以整个过程中都伴随着内存的分配和拷贝的带来的压力。

生活依然要继续，每天拿出半个小时，放下焦虑，用行动来积累更好的自己，我们一起加油！